Komponentenbeziehungen

Komponentenbeziehungen bezeichnen die Verhältnisse zwischen Bauteilen oder Komponenten eines Systems. Sie umfassen Interaktionen, Abhängigkeiten, Schnittstellen und Verantwortlichkeiten und zeigen, wie Einzelteile zusammenwirken, um Funktionsziele zu erfüllen. Die Qualität dieser Beziehungen beeinflusst Architekturstabilität, Wartbarkeit und Skalierbarkeit.

Typische Beziehungsarten sind funktionale Abhängigkeiten (welche Komponenten Eingaben von anderen benötigen), Daten- und Befehlsinterfaces (welche Informationen oder Befehle ausgetauscht werden), physische Verbindungen (mechanische, elektrische oder hydraulische Kopplungen) sowie zeitliche Abhängigkeiten und Synchronisation. In der Systempflege wird häufig von Kopplung und Kohäsion gesprochen: geringe Kopplung und hohe Kohäsion sind wünschenswert, um Änderungen isoliert vornehmen zu können.

Die Darstellung solcher Beziehungen erfolgt oft über Architekturmodelle, Komponentendiagramme, Schnittstellenspezifikationen oder Abhängigkeitsgraphen. Softwarearchitektur nutzt UML oder SysML, während im technischen Umfeld auch elektrische Schaltpläne oder mechanische Schnittstellen beschrieben werden. Verträge oder API-Spezifikationen definieren, welche Leistungen, Datentypen und Verhaltensweisen von einer Komponente erwartet werden.

Die Analyse von Komponentbeziehungen dient der Risikominimierung, Änderungs- und Integrationsplanung sowie der Nachverfolgbarkeit von Anforderungen. Metriken wie Kopplungsgrad, Anzahl von Schnittstellen oder Abhängigkeitslinien unterstützen die Bewertung und Optimierung.

Beispiele: In einer Softwareanwendung verbindet sich eine Benutzerschnittstelle mit einem Service, der wiederum auf eine Datenzugriffskomponente zugreift. In einem mechatronischen System koppeln Sensoren, Steuerungseinheit und Aktoren über definierte Schnittstellen und Protokolle.